Fotonen zijn quanta van licht, of elementaire deeltjes die de elektromagnetische golven van licht overbrengen. Zichtbaar licht vertegenwoordigt een uitstekend voorbeeld van fotonen. Verschillende fysische waarden, waaronder de golflengte en de frequentie (gemeten in Hertz of Hz), karakteriseren fotonen. Je kunt de fotonenergie berekenen op basis van de frequentie of de golflengte, met behulp van bepaalde fundamentele fysieke constanten.

Registreer de fysieke constante waarden die nodig zijn voor de berekening van de energieberekeningen. In dit geval zijn ze:

Snelheid van het licht (c) = 299.792.458 m /s

Planck-constante (h) = 4.13566733E-15 eV s (1E-15 staat voor "tien in power -15 ").

Merk op dat een elektronvolt (eV) een eenheid is die gewoonlijk wordt gebruikt om fotonenergie tot expressie te brengen.

Vermenigvuldig de snelheid van het licht en de Planck-constante en deel het product door de golflengte om de fotonenergie te berekenen. Bijvoorbeeld, geel zichtbaar licht fotonen hebben een golflengte van ongeveer 580 nm of 5.8E-7 m. Hun energie is dus 299.792.458 m /sx 4.13566733E-15 eV s /5.8E-7 m = 2.14 eV.

Merk op dat het voorvoegsel "nano" (n) staat voor de magnitude 1E-9.

Een andere benadering is om de fotonfrequentie en de constante Planck te vermenigvuldigen om de fotonenergie te berekenen. De frequentie van fotonen die overeenkomt met ultraviolet (UV) licht is bijvoorbeeld 7,8E14 Hz of 780 Thz; de fotonenergie is 7.8E14 Hz x 4.13566733E-15 eV s = 3.23 eV.

Merk op dat het voorvoegsel "tera" (T) de magnitude 1E12 betekent.

Vermenigvuldig de energie in eV door de factor 1.6021765E-19 om zo nodig in joules (J) te berekenen, bijvoorbeeld, de energie van 3.23 eV zal worden omgezet in 5.18E-19 J.